그림과 같이 수평면에 y축 상에 놓여 있는 무한히 긴 직선 도선에 세기… | [변리사 1차] 22년 1회차 기출문제 상세 페이지
1[변리사 1차] 22년 1회차
그림과 같이 수평면에 y축 상에 놓여 있는 무한히 긴 직선 도선에 세기 I인 전류가 +y 방향으로 흐르고 있고, 저항 R가 연결된 직사각형 회로가 동일한 수평면의 x>0 인 영역에서 +x 방향으로 운동하고 있다.
이에 관한 설명으로 옳은 것만을 보기에서 있는 대로 고른 것은?
1
ㄱ
2
ㄷ
3
ㄱ, ㄴ
4
ㄴ, ㄷ
5
ㄱ, ㄴ, ㄷ
해설
자기장 방향, 유도 전류 방향, 두 도체 사이의 힘에 관한 세 진술이 모두 옳다.
직선 도선이 y축 위에 있고 전류가 +y 방향이므로, 오른손 법칙에 따라 x>0 영역의 자기장은 지면을 뚫고 들어가는 방향이다. 직사각형 회로가 그 영역에 있으므로 회로를 통과하는 자기 선속은 들어가는 방향이다.
회로가 +x 방향으로 멀어지면 도선에서 멀어질수록 자기장 세기가 로 약해져 들어가는 선속이 감소한다. 렌츠의 법칙에 따라 이를 보충하려고 들어가는 방향의 자기장을 만드는 시계 방향 유도 전류가 저항 R에 흐른다.
이때 도선에 가까운 회로의 왼쪽 변에는 직선 도선과 같은 +y 방향의 유도 전류가 흘러 인력이 작용하고, 먼 쪽 변의 반대 방향 전류가 만드는 척력보다 크므로 두 도체 사이에는 알짜 인력이 작용한다. 이는 운동을 방해하는 방향이라는 렌츠의 법칙과도 일치한다.
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